Resultados da Analise Quimica e Metalografia

Dando prosseguimento ao projeto nossa empresa manteve a realização dos ensaios mecânicos e em paralelo foi feita a verificação dos resultados obtidos com analise química e metalografia para construção do primeiro relatório parcial.

Os resultados obtidos com a analise química estão com valores médios representados na tabela abaixo:

Tabela 1 – Elementos de liga obtidos pela análise química

Elementos	Fe	C	Si	Mn	Cr	Ni
%	71,3	0,111	0,201	1,23	19,0	7,68

Em comparação com os valores especificados na literatura foi concluído que apesar da quantidade de carbono ser um pouco superior, esse aço apresenta os elementos de liga na faixa adequada para um aço inox 304 Austenítico.

A metalografia foi realizada e inicialmente a micrografia obtida apresentava contornos em forma de agulha característico da martensita e um aspecto não encontrado em nenhum outro aço inox 304.

Figura 1 - aço inox 304  ataque químico 20s e tensão baixa

Com finalidade de constatar se houve algum problema durante o ataque na amostra, realizamos novamente seu polimento e foi refeito o ataque químico utilizando acido oxálico com duração de 1min. Foi possível constatar que o motivo da micrografia incorreta no primeiro momento se deu ao pouco tempo e a baixa tensão utilizada no primeiro ataque, fazendo com que os contornos de grão não fossem revelados. A nova micrografia obtida esta de acordo com as imagens obtidas em literatura e apresenta contornos retangulares característicos da austenita.

                                      Figura 2 - aço inox 304  ataque químico 1min e tensão alta

Com o termino das analises acima e 1º relatório parcial pronto, resta apenas finalizar os ensaios mecânicos para que a etapa do projeto de caracterização do material seja concluída. Aguardem próximos resultados...

Usinagem dos corpos de prova.

A empresa Hollos começou a semana focando na usinagem dos corpos de prova. Para tal tarefa, tivemos que levar a chapa até o laboratório de mecânica de precisão do SENAI CIMATEC para posteriormente realizar os ensaios mecânicos cabíveis. 

Corpo de Prova para os ensaios de Tração e Flexão.

Corpo de Prova para os ensaios de Tração e Flexão.

Como podemos ver na imagem os corpos de prova foram dimensionados de forma reduzida conforme a norma NBR-6152 já apresentada pela nossa empresa.

Estamos realizando diversas atividades em paralelo, tais como análise metalográfica, produção do relatório e providenciando locais de compras dos componentes da comporta. Finalizando as tarefas executadas durante a semana.

Em breve teremos resultados da caracterização do material do nosso projeto.

Aguardem nossas próximas postagens!!!

Metalografia e Análise química.

Nesta semana a equipe HOLLOS, trabalhou com o foco no ensaio de metalografia e analise química do metal a ser utilizado no projeto.

Metalografia é o estudo das características estruturais ou da constituição dos metais e suas ligas, para relacioná-los com suas propriedades físicas, químicas e mecânicas. Este ensaio pode ser feito de duas formas, tais como: Microscopia: Análise feita em um microscópio com aumentos que normalmente são 50X, 100X, 200X, 500X, 1000X, 1500X e 2500X; Macroscopia: Análise feita a olho nu, lupa ou com utilização de microscópios estéreos (que favorecem a profundidade de foco e dão, portanto, visão tridimensional da área observada) com aumentos que podem variar de 5x a 64X. Para o material ir para o ensaio ele deve ser preparado. Está preparação da amostra deve seguir alguns procedimentos: Corte Embutimento, Lixamento, Polimento e Ataque químico. 

Utilizamos a metalografia não só com intuito de analisar a microestrutura do material, mas também como uma forma de observar se a chapa por ser reciclada  apresenta algum sinal de sensitização ( quando carbono se une ao cromo formando carbeto de cromo), presente nos contornos de grãos o que pode fragilizar e deixar o aço inox suscetível a corrosão.

Análise química dos metais pelo espectrômetro de emissão óptica serve para conhecer os elementos químicos, desde níveis sub-ppm até níveis percentuais, da análise de vestígios de metais puros até ligas de graus elevados. Este tipo de analise pode ser feita em diferentes fases do ciclo produtivo, tais como: recepção de materiais, processamento da matéria-prima, controle de qualidade e avaliação da matéria-prima de sucatas, entre outras.

Utilizamos a análise química para confirmar a composição do material a ser trabalhado já que a chapa foi doada a empresa como forma de sucata.

Chapa de aço inox 304 utilizado na analise quimica

Ao decorrer da semana que vem nossa empresa ira concluir os ensaios metalograficos e de analise química e será confeccionado o 1º relatório parcial apresentando os resultados obtidos e parecer técnico. Aguardem nossas próximas postagens!!!

Caracterização das Propriedades Mecânicas.

Essa semana nossa empresa HOLLOS, fez um levantamento a respeito dos esforços mecânicos que seriam solicitados devido à aplicação do nosso tipo de comporta, em acordo com prefeitura foi estabelecido que os seguintes parâmetros devem ser avaliados:

Ø  Forças axias, esforços cortantes e momentos fletores sofridos pela comporta;

Ø  Momento de inércia da chapa;

Ø  Força de atrito e seus coeficientes;

Ø  Analise da distribuição de pressão

Ø  Modulo e sentido da força resultante.

Para que possamos especificar as dimensões da comporta, iniciar sua construção e garantir que ela ira resistir aos esforços citados acima, será realizada a caracterização das propriedades do aço INOX 304. Os ensaios a serem realizados foram escolhidos em função de se obter dados para cálculos das tensões aplicadas sobre o material.Seguindo as normas técnicas para cada tipo de ensaio será feita a confecção dos nossos corpos de prova:

Ensaio tração

NBR-6152 da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, e a ASTM E 8M da American Society for Testing and Materials – ASTM, ambas para materiais metálicos. Dimensões

Ensaio de dureza

A norma brasileira para esse ensaio é a NBR-6671, e a norma internacional mais utilizada no país é a ASTM E18. Dureza Rockll.

Ensaio de Impacto Charpy

A norma internacional ASTM E23, aplicada aos materiais metálicos. Dimensões ensaio de Impacto: Comprimento total de 55mm e Secção de 10mm

Os corpos de prova serão confeccionados segundo a disponibilidade da área de mecânica de precisão e pode levar alguns dias, para melhor andamento estamos intercalando diversas atividades do projeto ao mesmo tempo e essa semana traremos novidades. Aguardem as próximas postagens!!

Escolha do material para caracterização/construção.

Nesta semana a equipe HOLLOS, trabalhou com o foco na definição do material principal para a construção da comporta.

Visando um mercado competitivo que é o ramo da engenharia, definimos que o material usado para a confecção da comporta é AÇO INOX 304. Esta definição se deu pelo fato que o AÇO INOX 304 têm uma ótima relação entre propriedades e custos para as especificações do projeto.

         Propriedades do Aço INOX 304:

ü    Boa trabalhabilidade;

ü    Baixo custo em comparado com os outros aços inox;

ü    Não magnéticos e não endurecíveis por TT (estrutura austenítica);

ü    Pode ser endurecível por deformação mecânica (encruamento);

ü    Boa resistência à corrosão e oxidação em diversos meios;

ü    Excelente tenacidade, mesmo em baixas temperaturas (aços criogênicos);

ü    Boa resistência mecânica à temperaturas elevadas.

Composição Química: Seus principais elementos de liga são Cr-Ni. com teores de C (abaixo de 0,08%), de Cr de 18 a 26% e Ni de 8 a 15%.

Devido as propriedades do Aço Inox 304 decidimos  trabalhar com este material. Como a HOLLOS Soluções em Engenharia, têm uma visão de olhar o projeto como um todo, este foram os principais motivos para a escolha do material.

Sabemos que existem outros elementos para a construção da comporta, nas próximas postagens iremos mostras as suas respectivas especificações.

Aguardem.... 

Comporta, tipos estruturais e a nossa escolha!

Essa semana a nossa empresa Hollos Soluções em Engenharia fez levantamento a respeito do que é uma comporta, tipos estruturais de comportas e decidiu qual melhor se aplica as necessidades e requisitos apresentados pela prefeitura.

Segundo a NBR 7259  – Comportas hidráulicas: são dispositivos mecânicos usados para controlar vazões hidráulicas em qualquer conduto livre ou forçado e de cuja estrutura o conduto é independente para sua continuidade física e operacional. Outra definição poderia ser: comporta hidráulica é um elemento do sistema de controle artificial de vazão de água de rios e bacias, para fins de geração de energia elétrica, de agricultura, de lazer e para impedir inundações. (MARTINS,2011).

Os diferentes tipos de comportas têm como principal função conter e direcionar certo fluxo de água para uma determinada finalidade. Podem ser estas: geração de energia em hidrelétricas, controle de nível em reservatórios, tomadas d’água, eclusas, agrícolas ou proteção contra enchentes. Desde quando foram criadas as comportas, foram desenvolvidos diversos tipos com formatos e utilidades variadas, ao decorrer do tempo esse numero foi reduzido as mais conhecidas pela sua eficiência ou mesmo valor histórico. Dentre elas as principais são:

ü  Comportas para tomada d’água - São comportas do tipo gaveta, utilizadas nas tomadas de acesso as tubulações que alimentam turbinas, elas podem ser manuais ou acionadas por guinchos;

ü  Comportas para Vertedoures - Utilizada para acumulo de água nos reservatórios em períodos de chuvas intensas, essa descarga de água é feita através de vertedouros;

ü  Comportas de Fundo – São utilizadas com finalidade de esvaziar reservatórios ou remover sedimentos acumulados no fundo, comportas normalmente aplicada em barragens.

Após levantamento de todo estado da arte a respeito de comportas e suas aplicações, foi decidido pelo grupo que seria feita a "porta" para canal devido a sua aplicação e vantagens: as comportas para canal são desenvolvidas conforme norma AWWA C513 e tem como principal função o controle e bloqueio da vazão de fluidos em canais. São equipamentos leveis e compactos, que garantem maior vida útil, baixo índice de manutenção, 100% de estanqueidade e baixo custo. Com tipo de comporta definida o próximo passo da nossa empresa é determinar qual melhor material para ser utilizado na fabricação dessa comporta. Aguardem nossas próximas postagens!

Grupo Hollos e seu primeiro projeto.

Este é o blog de acompanhamento da nossa empresa Hollos Soluções em Engenharia. Iniciantes no ramo de projetos estruturais recebemos nosso primeiro desafio através da prefeitura do interior do estado, foi passada a necessidade de projetar uma comporta para contenção de água.

A comporta terá função de dar a vazão à água armazenada no dique da cidade nos períodos chuvosos do ano. Com dique construído recentemente seu projeto previa que nos meses de chuva, a capacidade máxima da sua lagoa de 55mil metros cúbicos pode ser alcançada, o que levou a necessidade de se projetar um sistema de vazão de água através de uma comporta, para manter um volume de segurança de 45 mil metros cúbicos e, com isso, evitar problemas de alagamentos na cidade. O volume excedente de água será despejado em um manancial que corre paralelo ao dique.

Após manter contato com prefeitura, ela se mostrou interessada no projeto proposto e passou as seguintes informações adicionais:

ü  O volume máximo da lagoa é de 55000m³ de água;

ü  O volume de segurança deve ser de 45000m³, para evitar alagamento na cidade;

ü  A fonte de alimentação da lagoa do dique é composta basicamente de águas pluviais;

ü  O material deve ter resistência a corrosão;

ü  O sistema de abertura e fechamento da comporta deve ser projetado de tal forma que possa ser operado manualmente.

O contrato prevê a construção da comporta em materiais totalmente metálicos e reciclados visando sustentabilidade, onde será feito seu modelo em escala reduzida para testes, simulações e demonstrações. Nesse inicio nossa empresa fará um processo de  pesquisa e analise a respeito dos tipos estruturais de comportas para decidir qual melhor se aplica as necessidades e requisitos apresentados pela prefeitura. Aguardem nossas próximas postagens!